JP2707109B2

JP2707109B2 - 射出成形機の射出モニタ装置

Info

Publication number: JP2707109B2
Application number: JP63210781A
Authority: JP
Inventors: 善治稲葉; 賢男上口; 哲明根子
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1998-01-28
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JPH0260726A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、射出成形機における射出出力（保圧も含
む）をモニタする射出モニタ装置に関する。

従来の技術射出・保圧中の圧力を検出し、CRT表示装置にその検
出圧力を表示させる方法は、既に公知である。即ち、射
出・保圧中、射出圧力を所定周期毎検出し、表示装置の
画面に、第７図に示すように横軸を時間とし、縦軸を圧
力として上記所定周期毎検出した圧力を表示し、時間の
関数として射出圧力（保圧）を表示していた。また、特
開昭61−106219号公報に示されるように、射出中，保圧
中の圧力とスクリュー位置を同期させて検出し、第６図
に示すように、横軸をスクリュー位置とし縦軸を圧力と
して、検出した圧力とスクリュー位置との関係をグラフ
表示する方式が公知である。即ち、射出圧力（保圧も含
む）をスクリュー位置の関数として表示するモニタ方式
も公知である。

発明が解決しようとする課題射出成形機においては、射出開始から保圧への切換ま
での射出中はスクリュー位置によって速度を制御する方
式が一般的に採用されており、また、保圧への切換後の
保圧中は、時間によって圧力を制御する方式が一般的で
ある。

その結果、第７図に示すような時間の関数で圧力をグ
ラフ表示する方式では、保圧中における保圧時間と圧力
（保圧圧力）の関係はモニタすることができるが、射出
中においては時間と射出圧との関係したモニタできない
ため、射出中はスクリュー位置により速度を制御するこ
とから、モニタする意味がない。

また、第６図に示すように、スクリュー位置と圧力と
の関係をグラフ表示してモニタする場合には、射出中の
スクリュー位置と圧力がモニタでき、これによりスクリ
ュー位置に対する速度制御をも可能とするが、保圧中に
なると制御しようとする保圧時間がモニタできないとい
う欠点がある。

そこで、本発明の目的は、射出中はスクリュー位置の
関数として、保圧中は時間の関数として射出圧力（保圧
圧力も含む）をグラフ表示する射出モニタ装置を提供す
ることにある。

課題を解決するための手段本発明のモニタ装置は、射出圧力を検出する射出圧力
検出手段と、スクリュー位置を検出するスクリュー位置
検出手段と、上記射出圧力検出手段及びスクリュー位置
検出手段で検出された射出圧力及びスクリュー位置を記
憶する記憶手段と、上記射出圧力及びスクリュー位置を
所定周期毎順次同期して上記記憶手段に記憶させるアド
レス発生手段と、射出開始から保圧切り替えまでの時間
を計時する計時手段とを備え、制御手段によって、射出
が開始されると上記計時手段の計時をスタートさせ、上
記アドレス発生手段を駆動して当該周期で検出された射
出圧力及びスクリュー位置を同期して記憶させると共
に、表示の際には、表示装置に上記計時手段で計時され
た保圧切り替えまでの時間までは、上記記憶手段に記憶
されたスクリュー位置と射出圧力によりスクリュー位置
の関数としてグラフ表示し、保圧切り替え後は、上記記
憶手段に所定周期毎に記憶された射出圧力を時間の関数
としてグラフ表示するようにした。

作用所定周期毎、同期して射出圧力，スクリュー位置が検
出され記憶手段に記憶される。その結果、記憶手段に記
憶された射出圧力，スクリュー位置は時間の関数として
記憶されていることになる。また、射出圧力，スクリュ
ー位置は同期して検出されることから、同一周期におけ
るスクリュー位置と射出圧力の関係が、即ち、射出圧力
をスクリュー位置の関数として求めることができる。そ
こで、射出開始から保圧切換までの時間、即ち、射出中
は、各同一周期で検出され上記記憶手段に記憶されてい
る射出圧力，スクリュー位置を読出し、射出圧力をスク
リュー位置の関数として表示手段にグラフ表示する。ま
た、保圧への切換以後の保圧中は上記記憶手段に記憶さ
れている各周期毎の射出圧力（＝保圧圧力）を読出し、
時間の関数として表示手段にグラフ表示する。

実施例以下、本発明の一実施例について説明する。

第３図は本発明の一実施例を採用した電動式射出成形
機及び該射出成形機の制御系要部を示す図で、符号１は
スクリュー、符号２はスクリュー１を軸方向に駆動する
射出用のサーボモータであり、５は加熱シリンダであ
る。また、射出用のサーボモータ２にはパルスコーダ３
が装着されスクリュー１の現在位置が検出されるように
なっており、スクリュー１にはスクリュー軸方向に作用
する反力によって樹脂圧力を検出する射出圧力センサ４
が設けられている。また、金型６内には型内圧力センサ
７が設けられており、これら射出圧力センサ4,型内圧力
センサ７及びサーボモータ２の駆動電流は切換スイッチ
８を介して数値制御装置100内のA/D変換機101に入力さ
れている。

符号100は射出成形機を制御する数値制御装置（以
下、NC装置という）で、該NC装置100はNC用のマイクロ
プロセッサ（以下、CPUという）112とプログラマブルマ
シンコントローラ（以下、PMCという）用のCPU114を有
しており、PMC用CPU114には射出成形機のシーケンス動
作を制御するシーケンスプログラム等を記憶したROM117
およびPMC用RAM110が接続されている。NC用CPU112には
射出成形機を全体的に制御する管理プログラムを記憶し
たROM115及び射出用，クランプ用，スクリュー回転用，
エジェクタ用等の各軸のサーボモータを駆動制御するサ
ーボ回路103がサーボインターフェイス111を介して接続
されている。なお、第３図では射出用のサーボモータ
２、該サーボモータ２のサーボ回路103のみ図示してい
る。また、105はバブルメモリやCMOSメモリで構成され
る不揮発性の共有RAMで、射出成形機の各動作を制御す
るNCプログラム等を記憶するメモリ部と各種設定値，パ
ラメータ，マクロ変数を記憶する設定メモリ部を有す
る。113はバスアービタコントローラ（以下、BACとい
う）で、該BAC113にはNC用CPU112及びPMC用CPU114,共有
RAM105,入力回路106,出力回路107の各バスが接続され、
該BAC113によって使用するバスを制御するようになって
いる。また、119はオペレータパネルコントローラ116を
介してBAC113に接続されたCRT表示装置付手動データ入
力装置（以下、CRT/MDIという）であり、CRT表示画面上
に各種設定画面や作業メニューを表示したり、各種操作
キー（ソフトキーやテンキー等）を操作することにより
様々な設定データの入力や設定画面の選択ができるよう
になっている。なお、104はNC用CPU112にバス接続され
たRAMで、データの一時記憶等に利用されるものであ
る。上記サーボ回路103は射出用サーボモータ２に接続
され、パルスコーダ３の出力はサーボ回路103に入力さ
れている。又、出力回路107からサーボ回路103には、射
出用サーボモータ２の出力トルクを制御するためのトル
クリミット値が出力されるようになっている。さらに、
出力回路107にはアドレス発生器118が接続され、アドレ
ス発生器118の出力はPMC用CPU114にバス接続されたRAM1
08,109に入力され、RAM108,109の同一アドレスを指定す
るようになっている。そして、RAM108には切換スイッチ
８を介して、選択的に入力される型内圧力センサ７、ま
たは、射出圧力センサ４の出力信号または射出用サーボ
モータの駆動電流をデジタル信号に変換するA/D変換器
が接続され、RAM109にはパルスコーダ３からの信号を計
数してスクリュー位置を検出するカウンタ102が接続さ
れており、出力回路107からモニタ開始指令が出力され
ると、アドレス発生器118が所定アドレス（後述するよ
うに本実施例においてはアドレス０）より順に所定サン
プリング周期で発生したり、RAM108,109の同一アドレス
を指定し、A/D変換器101の出力，カウンタ102の出力を
指定アドレスに格納するようになっている。また、出力
回路107からモニタ開始指令が出力されたとき、この指
令でカウンタ102をクリアするようになっている。

なお、切換スイッチ８で選択される型内圧力センサ７
は金型内の射出圧力を検出し、射出圧力センサ４はスク
リュー１に作用する反力によって樹脂圧力を検出するも
ので、また、射出用のサーボモータ２の駆動電流は該サ
ーボモータ２の出力トルクを表わすことになるから、こ
の駆動電流値によっても射出圧力を表わすことができる
ものであり、これらの型内圧力センサ７からの信号，射
出圧力センサ４からの信号，駆動電流のどれか１つを射
出圧力として切換スイッチ8,A/D変換器101を介してRAM1
08に記憶させるものである。

以上のような構成において、NC装置100は、共有RAM10
5に格納されたNCプログラム及び上記した各種成形条件
や、ROM117に格納されているシーケンスプログラムによ
り、PMC用CPU114がシーケンス制御を行いながら、NC用C
PU112が射出成形機の各種のサーボ回路103へサーボイン
タフェース111を介してパルス分配し、射出成形機を制
御する点は従来と同様である。

そして、本発明と関係して、オペレータがCRT/MDI119
より、射出モニタ指令を入力すると、PMC用CPU114は第
１図，第２図に示す処理を所定周期毎実施する。

まず、RAM110中に設けた射出中を示す射出フラグF1が
セットされているか否か判断し（ステップS1）、セット
されていなければ、射出中か否か判別する（ステップS
2）。この判別は、自動運転中であるか否か、及び射出
保圧工程になると共有RAM105にセットされる射出保圧工
程フラグが既にセットされているか否かに基づいて判別
される。そして、射出中でなければ今周期のこの処理は
そのまま終了し、射出中と判別されると、タイマT1,T2
をスタートさせ（ステップS3,S4）、BAC113を介して出
力回路107よりモニタ開始指令を出力し、カウンタ102を
リセットすると共にアドレス発生器118を駆動し、該ア
ドレス発生器118よりアドレス０番地より所定周期τで
順にアドレスを発生し、RAM108,109のアドレスを指定す
る。その結果、RAM109にはカウンタ102の値、即ちスク
リュー位置が順に記憶され、RAM108にはA/D変換器101で
デジタル信号に変換された型内圧力センサ７又は射出圧
力センサ４又は射出用サーボモータの駆動電流の値、即
ち、射出圧力が順に記憶されることとなる。第４図は、
このRAM108,109に記憶される射出圧力，スクリュー位置
の説明図で、アドレス発生器118によってRAM108,109の
アドレス０が選択されると、RAM108のアドレス０には時
刻０の射出圧力が、また、RAM9のアドレス０には時刻０
のスクリュー位置が記憶され、アドレスｉ（ｉ＝０〜
ｎ）のRAM108,109には夫々時刻ｉτの射出圧力，スクリ
ュー位置が記憶されることとなる。

こうして、アドレス発生器118を駆動し、射出圧力，
スクリュー位置をRAM108,109内に取込みを開始した後、
PMC用CPU114はフラグF1を「１」にセットし、今周期を
終了する。そして、次の周期ではステップS1でフラグF1
がセットされていることが検出されるから、ステップS1
からステップS2へ移行し、保圧中を示すフラグF2がセッ
トされているか否か判別し、フラグF2がセットされてい
なければ、共有RAM105中に保圧切換フラグがセットされ
ているか否か判別し、保圧切換が行われておらず、その
フラグがセットされてなければ、そのまま当該周期の処
理を終了する。以下、各周期毎、ステップS1,S7,S8の処
理を繰返し行い、射出工程から保圧工程へ移行し、保圧
切換が行われたことがステップS8で判別されると、タイ
マT1を停止し、フラグF2を「１」にセットする（ステッ
プS9,S10）。これにより、タイマT1には射出開始から保
圧切換までの時間が記憶されたことになる。

次の周期からは、フラグF1,F2がセットされているこ
とから、ステップS1,S7,S11へ移行し、ステップS11で保
圧終了フラグF3がセットされているか否か判別し、セッ
トされてなければ共有RAM105中にセットされる保圧終了
を示すフラグがセットされているか否か判別し（ステッ
プS12）、セットされてなければ当該周期の処理を終了
する。そして、次の周期からはステップS1,S7,S11,S12
の処理を繰返し、ステップS12で保圧終了を検出すると
タイマT2を停止し、モニタ停止指令を出力してアドレス
発生器118の駆動を停止し、RAM108,109への射出圧力，
スクリュー位置の書込みを停止させ、フラグF3を「１」
にセットする（ステップS13,S14,S15）。これにより、
タイマT2は射出開始から保圧終了までの時間を記憶する
こととなる。

次の周期ではフラグF1,F2,F3がセットされていること
から、ステップS1,S7,S11を経てステップS16の処理、即
ち、指標としてのカウンタＡ「０」にセットし、該カウ
ンタＡの値で示されるRAM108,109のアドレスに書込まれ
ている射出圧力，スクリュー位置を検出し、スクリュー
位置を横軸とし、射出圧力を縦軸として、CRT/MDI119の
CRT画面に色ａでグラフ表示し（ステップS17）、次に、
カウンタＡに「１」を加算し（ステップS18）、該カウ
ンタＡの値がタイマT1の値をアドレス発生器118の周期
τで除した値より大きいか否か判別し（ステップS1
9）、即ち、カウンタＡの値で示されるアドレスが射出
工程の射出圧力，スクリュー位置を記憶するアドレスを
越えているか否かを判別し、越えていなければ、ステッ
プS17,S18,S19の処理を繰返してCRT画面にスクリュー位
置に対する射出圧力を第５図に示すように表示する。そ
して、ステップS19でＡ＞T1/τと判断されると、即ち、
カウンタＡの値が保圧工程の射出圧力，スクリュー位置
を記憶するRAM108,109のアドレスを示す状態となると、
カウンタＡで示される値のRAM108のアドレスより射出圧
力（保圧圧力）を読出し、横軸を時間，縦軸を射出圧力
（保圧圧力）として色ｂでCRT画面上に圧力を時間の関
数として表示する（ステップS20）。そして、カウンタ
Ａに「１」を加算し（ステップS21）、カウンタＡの値
がタイマT2をアドレス発生器118の周期τで除した値よ
り大きいか否か、即ち、保圧終了までの射出圧力を記憶
するアドレス値よりカウンタＡの値が大きくなったか否
か判別し（ステップS22）、大きくなければステップS2
0,S21,S22の処理を繰返し、射出圧力（保圧圧力）を時
間の関数として第５図に示すようにCRT画面の色ｂでグ
ラフ表示する。

そして、保圧終了時の射出圧力を記憶するRAM108のア
ドレスを越えるまでカウンタＡの値がなると、フラグF
1,F2,F3をリセットし（ステップS23）、処理を終了す
る。

以上述べたように、射出モニタ指令を入力する毎に上
記処理が行われ、CRT画面には、第５図に示すように、
射出工程中はスクリュー位置に対する射出圧力がグラフ
表示され、また、保圧工程中は保圧時間の経過と共に、
そのときの射出圧力（保圧圧力）がグラフ表示される。
そして、射出工程のグラフ表示の色ａと保圧工程のグラ
フ表示の色ｂでは異なった色としたから、射出工程か保
圧工程かの区別も明確である。

発明の効果本発明は、射出開始から保圧切換時までの射出工程中
は射出圧力をスクリュー位置の関数としてグラフ表示
し、保圧切換後の保圧工程は射出圧力（保圧圧力）を時
間の関数として表示するので、スクリュー位置によって
射出速度や射出圧力を制御する射出工程の制御に適した
スクリュー位置によるデータを得、かつ、保圧時間で射
出圧力（保圧圧力）を制御する保圧工程にとってもその
制御に適した時間によるデータを得て、射出，保圧のモ
ニタとして最適なデータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は、本発明の一実施例の射出モニタ方式
のフローチャート、第３図は同実施例における電動式射
出成形機の要部ブロック図、第４図は射出圧力，スクリ
ュー位置を記憶する本実施例のRAMの記憶状態説明図、
第５図は同実施例によるグラフ表示の例を示す図、第６
図は従来のスクリュー位置に対する射出圧力を示すグラ
フを示す図、第７図は従来の射出，保圧時間に対する射
出圧力を示すグラフを示す図である。１……スクリュー、４……射出圧力センサ、７……型内
圧力センサ、８……切換スイッチ、100……数値制御装
置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者根子哲明山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地ファナック株式会社商品開発研究所内 (56)参考文献特開昭63−9522（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−140228（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】射出圧力を検出する射出圧力検出手段と、スクリュー位置を検出するスクリュー位置検出手段と、上記射出圧力検出手段及びスクリュー位置検出手段で検
出された射出圧力及びスクリュー位置を記憶する記憶手
段と、上記射出圧力及びスクリュー位置を所定周期毎順次同期
して上記記憶手段に記憶させるアドレス発生手段と、射出開始から保圧切り替えまでの時間を計時する計時手
段と、射出が開始されると上記計時手段の計時をスタートさ
せ、上記アドレス発生手段を駆動して当該周期で検出さ
れた射出圧力及びスクリュー位置を同期して記憶させる
と共に、表示の際には、表示装置に上記計時手段で計時
された保圧切り替えまでの時間までは、上記記憶手段に
記憶されたスクリュー位置と射出圧力によりスクリュー
位置の関数としてグラフ表示し、保圧切り替え後は、上
記記憶手段に所定周期毎に記憶された射出圧力を時間の
関数としてグラフ表示する制御手段とを備えた射出成形
機の射出モニタ装置。